DE202018004476U1 - Luftzerlegungsanlage und Luftzerlegungsanlagensystem - Google Patents

Luftzerlegungsanlage und Luftzerlegungsanlagensystem Download PDF

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Abstract

Luftzerlegungsanlage (110) mit einer ersten Rektifikationskolonne (111), die für einen Betrieb in einem ersten Druckbereich eingerichtet ist, und einer zweiten Rektifikationskolonne (112), die für einen Betrieb in einem zweiten Druckbereich unterhalb des ersten Druckbereichs eingerichtet ist, wobei die Luftzerlegungsanlage (110) ausschließlich zur Erzeugung von Luftprodukten mit einem Argongehalt von weniger als 10 Molprozent eingerichtet ist und die zweite Rektifikationskolonne (112) einen Kolonnenmantel (M) und mehrere innerhalb des Kolonnenmantels (M) angeordnete Boden- und/oder Packungsbereiche (P) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rektifikationskolonne (112) einen boden- und packungsfreien Bereich (F) aufweist, der eine erste Höhenerstreckung aufweist und innerhalb dieser ersten Höhenerstreckung einen gesamten Kolonnenquerschnitt der zweiten Rektifikationskolonne (112) einnimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Luftzerlegungsanlage und ein Luftzerlegungsanlagensystem gemäß den Oberbegriffen der Schutzansprüche.
  • Stand der Technik
  • Die Herstellung von Luftprodukten in flüssigem oder gasförmigem Zustand durch Tieftemperaturzerlegung von Luft in Luftzerlegungsanlagen ist bekannt und beispielsweise bei H.-W. Häring (Hrsg.), Industrial Gases Processing, Wiley-VCH, 2006, insbesondere Abschnitt 2.2.5, „Cryogenic Rectification“, beschrieben.
  • Luftzerlegungsanlagen weisen Rektifikationskolonnensysteme auf, die beispielsweise als Zweikolonnensysteme, insbesondere klassische Linde-Doppelkolonnensysteme, aber auch als Drei- oder Mehrkolonnensysteme ausgebildet sein können. Neben den Rektifikationskolonnen zur Gewinnung von Stickstoff und/oder Sauerstoff in flüssigem und/oder gasförmigem Zustand, also den Rektifikationskolonnen zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung, können Rektifikationskolonnen zur Gewinnung weiterer Luftkomponenten, insbesondere der Edelgase Krypton, Xenon und/oder Argon, vorgesehen sein. Die Begriffe „Rektifikation“, „Destillation“, „Säule“ und „Kolonne“ sowie hieraus zusammengesetzte Begriffe werden nachfolgend synonym verwendet.
  • Die Rektifikationskolonnen der genannten Rektifikationskolonnensysteme werden auf unterschiedlichen Druckniveaus betrieben. Bekannte Doppelkolonnensysteme weisen eine sogenannte Hochdruckkolonne (auch als Druckkolonne, Mitteldruckkolonne oder untere Kolonne bezeichnet) und eine sogenannte Niederdruckkolonne (auch als obere Kolonne bezeichnet) auf. Die Hochdruckkolonne wird typischerweise auf einem Druckniveau von 4 bis 7 bar, insbesondere ca. 5,3 bar, betrieben. Die Niederdruckkolonne wird auf einem Druckniveau von typischerweise 1 bis 2 bar, insbesondere ca. 1,4 bar, betrieben. In bestimmten Fällen können in den Rektifikationskolonnen auch höhere Druckniveaus eingesetzt werden. Bei den angegebenen Drücken handelt es sich typischerweise um Absolutdrücke am Kopf der jeweils angegebenen Kolonnen.
  • In bekannten Verfahren und Anlagen zur Tieftemperaturzerlegung von Luft wird in einem unteren Bereich der Hochdruckkolonne eine an Sauerstoff angereicherte und an Stickstoff abgereicherte Flüssigkeit gebildet und aus der Hochdruckkolonne abgezogen. Diese Flüssigkeit, die insbesondere auch Argon enthält, wird zumindest zum Teil in die Niederdruckkolonne eingespeist und dort weiter aufgetrennt. Sie kann vor der Einspeisung in die Niederdruckkolonne zumindest teilweise verdampft werden, wobei ggf. verdampfte und unverdampfte Anteile an unterschiedlichen Positionen in die Niederdruckkolonne eingespeist werden können.
  • Zur Argongewinnung können Luftzerlegungsanlagen mit Roh- und Reinargonkolonnen eingesetzt werden. Ein Beispiel ist bei Häring (s.o.) in 2.3A veranschaulicht und ab Seite 26 im Abschnitt „Rectification in the Low-pressure, Crude and Pure Argon Column“ sowie ab Seite 29 im Abschnitt „Cryogenic Production of Pure Argon“ beschrieben. Wie dort erläutert, reichert sich Argon in entsprechenden Anlagen in einer bestimmten Höhe in der Niederdruckkolonne an. An dieser oder an einer anderen günstigen Stelle, ggf. auch unterhalb des Argonmaximums, dem sogenannten Argonübergang, kann aus der Niederdruckkolonne an Argon angereichertes Gas mit einer Argonkonzentration von typischerweise 5 bis 15 Molprozent abgezogen und in die Rohargonkolonne überführt werden. Ein entsprechendes Gas enthält typischerweise ca. 100 ppm Stickstoff und ansonsten im Wesentlichen Sauerstoff.
  • Die Rohargonkolonne dient im Wesentlichen dazu, den Sauerstoff aus dem aus der Niederdruckkolonne abgezogenen Gas abzutrennen. Der in der Rohargonkolonne abgetrennte Sauerstoff bzw. ein entsprechendes sauerstoffreiches Fluid kann flüssig in die Niederdruckkolonne zurückgeführt werden. Der Sauerstoff bzw. das sauerstoffreiche Fluid wird dabei typischerweise mehrere theoretische oder praktische Böden unterhalb der Einspeisestelle für die aus der Hochdruckkolonne abgezogene, an Sauerstoff angereicherte und an Stickstoff abgereicherte und ggf. zumindest teilweise verdampfte Flüssigkeit in die Niederdruckkolonne eingespeist. Eine bei der Trennung in der Niederdruckkolonne verbleibende gasförmige Fraktion, die im Wesentlichen Argon und Stickstoff enthält, wird in der Reinargonkolonne unter Erhalt von Reinargon weiter aufgetrennt. Die Roh- und die Reinargonkolonne weisen Kopfkondensatoren auf, die insbesondere mit einem Teil der aus der Hochdruckkolonne abgezogenen, an Sauerstoff angereicherte und an Stickstoff abgereicherten Flüssigkeit gekühlt werden können, welche bei dieser Kühlung teilweise verdampft. Auch andere Fluide können jedoch zur Kühlung eingesetzt werden.
  • Grundsätzlich kann in entsprechenden Anlagen auch auf eine Reinargonkolonne verzichtet werden, wobei in diesem Fall aber sicherzustellen ist, dass der Stickstoffgehalt am Argonübergang unter 1 ppm liegt. Die Niederdruckkolonne muss also zur Bereitstellung eines entsprechenden Fluids eingerichtet sein, typischerweise durch die Bereitstellung eines oder mehrerer weiterer Trennabschnitte mit Böden oder Packungen. Argon gleicher Qualität wie aus einer herkömmlichen Reinargonkolonne wird in diesem Fall aus der Rohargonkolonne etwas weiter unterhalb als das herkömmlicherweise in die Reinargonkolonne überführte Fluid abgezogen. Obwohl hier keine Trennung in Roh- und Reinargonkolonne vorgesehen ist und direkt Reinargon geliefert wird, wird weiterhin der Begriff „Rohargonkolonne“ verwendet.
  • Wie bei Häring (s.o.) unter Bezugnahme auf 2.4A ausgeführt, übt Argon, wenngleich es in atmosphärischer Luft mit einem Gehalt von weniger als 1 Molprozent enthalten ist, einen starken Einfluss auf das Konzentrationsprofil in der Niederdruckkolonne aus. So kann die Trennung im untersten Trennabschnitt der Niederdruckkolonne, der typischerweise 30 bis 40 theoretische oder praktische Böden umfasst, als im Wesentlichen binäre Trennung zwischen Sauerstoff und Argon angesehen werden. Erst ab der Ausspeisestelle für das in die Rohargonkolonne überführte Gas geht die Trennung innerhalb weniger theoretischer oder praktischer Böden in eine ternäre Trennung von Stickstoff, Sauerstoff und Argon über.
  • Bei einer Argongewinnung in der erläuterten Weise wird aus der Niederdruckkolonne im Wesentlichen Argon ausgeschleust, weil der Sauerstoff aus der Rohargonkolonne wieder in die Niederdruckkolonne zurückgeführt wird. Das ausgeschleuste Argon belastetdie Niederdruckkolonne daher nicht mehr, weil die binäre Trennung von Sauerstoff und Argon aus der Niederdruckkolonne ausgelagert wird. Dadurch muss die Trennarbeit für Sauerstoff und Argon nicht in der Niederdruckkolonne aufgewendet werden, was den Prozess effizienter macht. Daher kann entweder die gleiche Menge an Sauerstoff mit weniger Prozessluft erzeugt werden oder, bei gleichbleibender Ausbeute an Sauerstoff, beispielsweise mehr Luft in die Niederdruckkolonne eingeblasen oder mehr Druckstickstoff aus der Hochdruckkolonne entnommen werden.
  • Insgesamt kann also festgestellt werden, dass die Anforderungen an die Trennleistung der Niederdruckkolonne stark davon abhängen, ob in einer entsprechenden Luftzerlegungsanlage eine Argongewinnung vorgesehen ist oder nicht. Daher muss die Niederdruckkolonne häufig aufwendig an den gewählten Luftzerlegungsprozess angepasst werden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, Maßnahmen anzugeben, die in Anbetracht dieser Aspekte eine einfachere und kostengünstigere Erstellung von Luftzerlegungsanlagen ermöglichen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund schlägt die vorliegende Erfindung eine Luftzerlegungsanlage und ein Luftzerlegungsanlagensystem mit den Merkmalen der Schutzansprüche vor. Ausgestaltungen sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung.
  • Wie bereits erwähnt, muss die Niederdruckkolonne herkömmlicherweise je nachdem, ob eine Argongewinnung vorgesehen ist oder nicht, aufwendig an die entsprechende Luftzerlegungsanlage angepasst werden. Bisher wird daher die Niederdruckkolonne für jedes Projekt mit individueller Höhe je nach den erforderlichen Rektifikationsabschnitten ausgelegt. Durch die individuelle Auslegung der Niederdruckkolonne ändert sich auch die Verrohrung der die Niederdruckkolonne einschließenden Coldbox von Projekt zu Projekt. Bei einem Gleichlassen der Niederdruckkolonne würde unnötig Material verbaut, da Rektifikationsabschnitte vorhanden wären, die für die jeweilige Trennaufgabe nicht erforderlich sind.
  • Die vorliegende Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, dass ein Weglassen von Rektifikationsabschnitten innerhalb der Niederdruckkolonne bei gleichzeitigem Gleichlassen des Kolonnenmantels bzw. Kolonnenbehälters besondere Vorteile bietet. Ein „Rektifikationsabschnitt“ wird dabei stets durch einen oder mehrere mit Böden und/oder einer Packung versehene Bereiche gebildet, die sich typischerweise über eine bestimmte Höhe und innerhalb dieser Höhe über den gesamten Querschnitt des Kolonnenmantels erstreckt.
  • Abhängig von den Anforderungen des jeweiligen Projekts an die Rektifikation in der Niederdruckkolonne werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung daher Boden- und/oder Packungsbereiche inklusiver der jeweiligen Fluidverteiler angepasst oder entfallen komplett. Insbesondere kann dann, wenn keine Argonproduktion vorgesehen ist, der zweitunterste Trennabschnitt in der Niederdruckkolonne, der sogenannte Argonabschnitt, weggelassen werden. Der Kolonnenmantel bleibt unverändert und wird für den maximal möglichen Umfang an Boden- und/oder Packungsbereichen, die in die Niederdruckkolonne eingebaut werden können, dimensioniert. Mit diesem Vorgehen spart man Packungen ein, die nicht erforderlich sind, und hat gleichzeitig den Vorteil der konstanten Dimension der Niederdruckkolonne. Auf diese Weise können im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verrohrungspläne für einen bestimmten Coldboxtyp unverändert verwendet werden. Beispielsweise ist dadurch die Verwendung von Verrohrungsmodulen möglich, die im Werk vorgefertigt werden können und nicht vor Ort aufwendig geschweißt werden müssen. Durch die Verwendung von Gleichteilen ergibt sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Verringerung der Erstellungskosten.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die erläuterte Standardisierung von Rektifikationskolonnen bei der (vorhandenen oder nicht vorhandenen) Argonproduktion beschränkt. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Standardisierung der Niederdruckkolonne für Anlagen mit oder ohne Reinstickstoffproduktion vorgenommen werden: Soll mit einer entsprechenden Anlage Reinstickstoff bereitgestellt werden, wird die Niederdruckkolonne mit einem obersten Abschnitt zur Bereitstellung des Reinstickstoffs ausgebildet; ist dies nicht der Fall, wird dieser Abschnitt weggelassen.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Luftzerlegungsanlage mit einer ersten Rektifikationskolonne, die für einen Betrieb in einem ersten Druckbereich eingerichtet ist, und einer zweiten Rektifikationskolonne, die für einen Betrieb in einem zweiten Druckbereich unterhalb des ersten Druckbereichs eingerichtet ist, vorgeschlagen. Die erste Rektifikationskolonne ist dabei insbesondere ein Hochdruckkolonne im eingangs erläuterten Sinn, so dass der erste Druckbereich zwischen den hierzu eingangs erwähnten Drücken liegt. Die zweite Rektifikationskolonne ist dagegen insbesondere ein Niederdruckkolonne im eingangs erläuterten Sinn, so dass der zweite Druckbereich ebenfalls zwischen den hierzu eingangs erwähnten Drücken liegt.
  • Die Luftzerlegungsanlage ist ausschließlich zur Erzeugung von Luftprodukten mit einem Argongehalt von weniger als 10 Molprozent eingerichtet, umfasst also insbesondere keine Roh- und/oder Reinargonkolonnen. Die zweite Rektifikationskolonne weist einen Kolonnenmantel und mehrere innerhalb des Kolonnenmantels angeordnete Boden- und/oder Packungsbereiche auf. Es kann sich auch also auch um eine Rektifikationskolonne handeln, die in bestimmten Bereichen Böden und in anderen Bereichen Packungen aufweist.
  • Erfindungsgemäß weist die zweite Rektifikationskolonne einen boden- und packungsfreien Bereich auf, der eine erste Höhenerstreckung aufweist und innerhalb dieser ersten Höhenerstreckung einen gesamten Kolonnenquerschnitt der zweiten Rektifikationskolonne einnimmt. Bei einem derartigen packungsfreien Bereich handelt es sich um einen solchen Bereich, der im Rahmen der vorliegenden Erfindung aufgrund der fehlenden Argongewinnung nicht für eine Trennung in der Niederdruckkolonne benötigt wird. Herkömmlicherweise würde daher der Säulenmantel entsprechend verkleinert, was aber zu den zuvor erwähnten Nachteilen führt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird hingegen der Säulenmantel in seinen Dimensionen und insbesondere seinen Anschlüssen gleich gehalten und nur innerhalb der Niederdruckkolonne erfolgt eine entsprechende Anpassung. Es versteht sich dabei, dass auch Fluidverteiler innerhalb der Niederdruckkolonne entsprechend angepasst werden können, wenn auf Packungsbereiche verzichtet wird.
  • Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf ein Luftzerlegungsanlagensystem, das eine erste Luftzerlegungsanlage mit einer ersten Rektifikationskolonne, die für einen Betrieb in einem ersten Druckbereich eingerichtet ist, und einer zweiten Rektifikationskolonne, die für einen Betrieb in einem zweiten Druckbereich unterhalb des ersten Druckbereichs eingerichtet ist, aufweist. Auch hier entspricht die erste Rektifikationskolonne insbesondere einer Hochdruckkolonne und die zweite Rektifikationskolonne insbesondere einer Niederdruckkolonne, so dass für den ersten und den zweiten Druckbereich im Wesentlichen das eingangs Gesagte gilt.
  • Im Gegensatz zu der zuvor erläuterten Luftzerlegungsanlage ist die erste Luftzerlegungsanlage des Luftzerlegungsanlagensystems aber zur Erzeugung eines Luftprodukts mit einem Argongehalt von mehr als 90 Molprozent eingerichtet. Auch hier weist die zweite Rektifikationskolonne einen Kolonnenmantel und mehrere in dem Kolonnenmantel angeordnete Boden- und/oder Packungsbereiche auf. Wiederum ein Unterschied zu der zuvor erläuterten Luftzerlegungsanlage besteht aber darin, dass die zweite Rektifikationskolonne nur solche boden- und packungsfreien Bereiche aufweist, die jeweils eine zweite Höhenerstreckung aufweisen, wobei die zweite Höhenerstreckung geringer als die erste Höhenerstreckung ist. Es handelt sich also um eine voll ausgestattete zweite Rektifikationskolonne, die aufgrund der Argonproduktion eine entsprechende Trennleistung aufweisen muss.
  • Grundsätzlich können die erste und die zweite Höhenerstreckung beliebige Dimensionen aufweisen. Insbesondere weist die erste Höhenerstreckung eine Dimension von 100 bis 500 cm auf und die zweite Höhenerstreckung weist eine Dimension von weniger als 100 cm auf.
  • Gekennzeichnet ist das vorgeschlagene Luftzerlegungsanlagensystem aber durch eine zweite Luftzerlegungsanlage, die wie oben erläutert ausgebildet ist, bei der also die zweite Rektifikationskolonne einen boden- und packungsfreien Bereich aufweist, der die erste Höhenerstreckung aufweist und innerhalb dieser ersten Höhenerstreckung einen gesamten Kolonnenquerschnitt der zweiten Rektifikationskolonne einnimmt.
  • Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Luftzerlegungsanlagensystem weisen die zweiten Rektifikationskolonnen der ersten und der zweiten Luftzerlegungsanlage gleich dimensionierte Kolonnenmäntel auf und in einem Bereich, in dem in der zweiten Rektifikationskolonne der ersten Luftzerlegungsanlage ein Boden- und/oder Packungsbereich angeordnet ist, befindet sich in der zweiten Rektifikationskolonne der zweiten Luftzerlegungsanlage der packungsfreie Bereich, der die genannte erste Höhenerstreckung aufweist und innerhalb dieser ersten Höhenerstreckung den gesamten Kolonnenquerschnitt der zweiten Rektifikationskolonne der zweiten Luftzerlegungsanlage einnimmt.
  • Der Begriff „Luftzerlegungsanlagensystem“ soll dabei hier eine Anordnung der genannten zwei Luftzerlegungsanlagen beschreiben, welche jedoch nicht an einem Ort und/oder zur gleichen Zeit erstellt worden sein müssen. Vielmehr ergibt sich ein derartiges Luftzerlegungsanlagensystem auch dann, wenn zunächst an einem Ort eine der Luftzerlegungsanlagen und später an einem anderen Ort die andere der Luftzerlegungsanlagen erstellt wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen Ausgestaltungen der Erfindung veranschaulicht sind.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • 1 veranschaulicht eine Luftzerlegungsanlage gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
    • 2 veranschaulicht ein Luftzerlegungsanlagensystem gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • In den Figuren sind einander baulich und/oder funktionell entsprechende Elemente mit identischen Bezugszeichen angegeben und werden der Übersichtlichkeit halber nicht wiederholt erläutert.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • In 1 ist eine Luftzerlegungsanlage gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stark vereinfacht veranschaulicht und insgesamt mit 110 bezeichnet. Die Luftzerlegungsanlage 110 umfasst eine hier stark vereinfacht veranschaulichte Luftaufbereitungs- und Luftverdichtungseinheit 10, welcher Einsatzluft in Form eines Einsatzluftstroms 101 zugeführt wird. Die Luftaufbereitungs- und Luftverdichtungseinheit 10 ist zur Reinigung und Verdichtung des Einsatzluftstroms 101 eingerichtet und umfasst insbesondere eine Adsorberstation, in welcher Wasser und Kohlendioxid aus dem Einsatzluftstrom 101 entfernt werden können. Die Luftaufbereitungs- und Luftverdichtungseinheit 10 kann insbesondere auch den Hauptluftverdichter einer entsprechenden Luftzerlegungsanlage 110 umfassen, der insbesondere mehrstufig ausgebildet sein kann. Die Luftaufbereitungs- und Luftverdichtungseinheit 10 kann insbesondere auch Nachverdichter und/oder weitere druckbeeinflussende Apparate wie Booster oder Turbinen umfassen.
  • Die in der Luftaufbereitungs- und Luftverdichtungseinheit 10 aufbereitete und verdichtete Einsatzluft wird in Form eines oder mehrerer Druckluftströme 102 einer Abkühleinheit 20 zugeführt, die insbesondere den Hauptwärmetauscher der Luftzerlegungsanlage 110 umfassen kann. Auch hier kann entsprechende Luft weiteren druckbeeinflussenden Maßnahmen unterworfen werden, beispielsweise unter Einsatz von Boostern oder Entspannungsturbinen. Insbesondere kann die Einsatzluft in der Abkühleinheit 20 auch auf unterschiedliche Temperaturniveaus und/oder Druckniveaus gebracht werden.
  • Entsprechende Einsatzluft wird schließlich in Form eines oder mehrerer abgekühlter und ggf. teilweise oder vollständig verflüssigter Einsatzluftströme 103 einem Rektifikationssäulensystem 1 zugeführt, welches im dargestellten Beispiel sehr stark vereinfacht als ein an sich bekanntes und eingangs beschriebenes Doppelkolonnensystem mit einer ersten Rektifikationskolonne (Hochdruckkolonne) 111 und einer zweiten Rektifikationskolonne (Niederdruckkolonne) 112 ausgebildet sein kann. Die Hochdruckkolonne 111 und die Niederdruckkolonne 112 sind über einen im dargestellten Beispiel innenliegend ausgebildeten Hauptkondensator 113 wärmetauschend miteinander verbunden.
  • Details zur Einspeisung der Einsatzluft in Form des oder der Einsatzluftströme 103 in das Rektifikationskolonnensystem 1 und damit in die Hochdruckkolonne 111 und/oder die Niederdruckkolonne 112 sowie ein Stoffaustausch zwischen der Hochdruckkolonne 111 und der Niederdruckkolonne 112, insbesondere über den Hauptkondensator 113, sind nicht veranschaulicht. Entsprechendes gilt auch für dem Rektifikationskolonnensystem 1 entnommene Stoffströme, die insbesondere im Gegenstrom zur Einsatzluft durch die Abkühleinheit 20 geführt und aus der Luftzerlegungsanlage 110 ausgeleitet werden können.
  • Das Rektifikationskolonnensystem 1 der Luftzerlegungsanlage 110 umfasst keine Roh- und Reinargonsäule und ist daher nicht zur Argongewinnung eingerichtet. Die Hochdruckkolonne 111 und die Niederdruckkolonne 112 weisen jeweils einen Kolonnenmantel M auf, innerhalb dessen mehrere Boden und/oder Packungsbereiche P angeordnet sind. Im dargestellten Beispiel weist die Niederdruckkolonne 112 einen boden- und packungsfreien Bereich mit den zuvor mehrfach erwähnten Dimensionen auf. Dieser boden- und packungsfreie Bereich F ergibt sich aus der Weglassung eines der Boden- bzw. Packungsbereiche P. Dies ist aufgrund der fehlenden Argongewinnung möglich, die einen entsprechenden Rektifikationsabschnitt entbehrlich macht.
  • In 2 ist ein Luftzerlegungsanlagensystem gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und insgesamt mit 100 bezeichnet. Das Luftzerlegungsanlagensystem 100 umfasst eine Luftzerlegungsanlage 110, wie sie zuvor unter Bezugnahme auf 1 erläutert wurde, und eine weitere Luftzerlegungsanlage, die sich von der zuvor erläuterten Luftzerlegungsanlage 110 unterscheidet und daher mit 120 bezeichnet ist.
  • Die wesentlichen Elemente der Luftzerlegungsanlage 120 sind dabei identisch wie in 1 bezeichnet. Im Gegensatz zu der Luftzerlegungsanlage 110 gemäß 1 weist die Luftzerlegungsanlage 120 jedoch Mittel zur Argongewinnung auf, die hier stark vereinfacht in Form einer Argongewinnungskolonne 124 mit einem Kopfkondensator 125 veranschaulicht sind. Nicht veranschaulicht ist eine Reinargonkolonne, die ebenfalls Teil der Luftzerlegungsanlage 120 sein kann, falls die Argongewinnungskolonne 114 selbst nicht bereits zur Gewinnung von Reinargon dient.
  • Die hier mit 121 bezeichnete erste Rektifikationskolonne (Hochdruckkolonne) und die hier mit 122 bezeichnete zweite Rektifikationskolonne (Niederdruckkolonne) der Luftzerlegungsanlage 120 weisen, wie die mit 111 bezeichnete erste Rektifikationskolonne (Hochdruckkolonne) und die hier mit 112 bezeichnete zweite Rektifikationskolonne (Niederdruckkolonne) der Luftzerlegungsanlage 110, jeweils einen Kolonnenmantel M auf, innerhalb dessen mehrere Böden und/oder Packungsbereiche P angeordnet sind. Im dargestellten Beispiel weist jedoch nur die Niederdruckkolonne 112 der Luftzerlegungsanlage 110 einen boden- und packungsfreien Bereich F auf, der die zuvor mehrfach erläuterten Dimensionen aufweist. Anstelle des boden- und packungsfreien Bereichs F weist die Niederdruckkolonne 122 der Luftzerlegungsanlage 120 einen Boden- und/oder Packungsbereich auf.

Claims (2)

  1. Luftzerlegungsanlage (110) mit einer ersten Rektifikationskolonne (111), die für einen Betrieb in einem ersten Druckbereich eingerichtet ist, und einer zweiten Rektifikationskolonne (112), die für einen Betrieb in einem zweiten Druckbereich unterhalb des ersten Druckbereichs eingerichtet ist, wobei die Luftzerlegungsanlage (110) ausschließlich zur Erzeugung von Luftprodukten mit einem Argongehalt von weniger als 10 Molprozent eingerichtet ist und die zweite Rektifikationskolonne (112) einen Kolonnenmantel (M) und mehrere innerhalb des Kolonnenmantels (M) angeordnete Boden- und/oder Packungsbereiche (P) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rektifikationskolonne (112) einen boden- und packungsfreien Bereich (F) aufweist, der eine erste Höhenerstreckung aufweist und innerhalb dieser ersten Höhenerstreckung einen gesamten Kolonnenquerschnitt der zweiten Rektifikationskolonne (112) einnimmt.
  2. Luftzerlegungsanlagensystem (100), das eine erste Luftzerlegungsanlage (120) mit einer ersten Rektifikationskolonne (121), die für einen Betrieb in einem ersten Druckbereich eingerichtet ist, und einer zweiten Rektifikationskolonne (122), die für einen Betrieb in einem zweiten Druckbereich unterhalb des ersten Druckbereichs eingerichtet ist, aufweist, wobei die erste Luftzerlegungsanlage (120) zur Erzeugung eines Luftprodukts mit einem Argongehalt von mehr als 90 Molprozent eingerichtet ist, die zweite Rektifikationskolonne (122) einen Kolonnenmantel (M) und mehrere in dem Kolonnenmantel (M) angeordnete Boden- und/oder Packungsbereiche (P) aufweist, und die erste Rektifikationskolonne (112) nur solche boden- und packungsfreie Bereiche (F) aufweist, die eine zweite Höhenerstreckung aufweisen, die geringer als die erste Höhenerstreckung ist, gekennzeichnet durch eine zweite Luftzerlegungsanlage (110), die gemäß Anspruch 1 ausgebildet ist, wobei die zweiten Rektifikationskolonnen (122, 112) der ersten und der zweiten Luftzerlegungsanlage (120, 110) gleich dimensionierte Kolonnenmäntel (M) aufweisen und in einem Bereich, in dem in der zweiten Rektifikationskolonne (121) der ersten Luftzerlegungsanlage (120) ein Boden- und/oder Packungsbereich (P) angeordnet ist, sich in der zweiten Rektifikationskolonne (112) der zweiten Luftzerlegungsanlage (110) der packungsfreie Bereich (F) befindet.
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